JP3232275U - フリップチップ型微細実装機 - Google Patents

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Abstract

【課題】フリップ精度を確保し、効率良くフリップチッププロセスを行えるフリップチップ型微細実装機を提供する。【解決手段】集積回路におけるチップと基板間のフリップチップ型微細実装に用いられるためのフリップチップ型微細実装機は、反転機構７と、第１の位置決め機構１と、第１の搬送機構３と、第２の搬送機構４と、補正機構５と、ダイマウント機構６と第２の位置決め機構を含む。フリップチップ型微細実装機はチップに対する反転・位置決め・補正によって、チップと基板間のフリップ精度を確保するとともに、複数のロボットハンドを介してフリップチッププロセスを同期に行い、効率良くフリップチッププロセスを行え、現代化の工業生産のニーズを十分に満たす。【選択図】図１

Description

本考案はフリップチップ型微細実装機に関し、特に長距離・高精度・高速・マルチアクション可能なフリップチップ型微細実装機に関する。
Ｆｌｉｐ ｃｈｉｐはフリップチップとも言われ、Ｉ／Ｏ ｐａｄ上にスズ鉛球を堆積し、チップを反転加熱して溶融したスズ鉛球と基板を接合させる方式である。フリッププロセスにおいて、ウエハからチップを取り外して１８０°反転させ、反転されたチップを確実に基板上に貼着させる必要がある。しかしながら、チップのサイズが小さいので、チップのサイズが基板に近い場合に、自動貼着機にさらなる高いダイマウント精度及び効率が要求されている。従って、上記の課題に対して、一層良い解決技術が期待されている。
本考案は、従来技術に存在している欠点を解決するためのフリップチップ型微細実装機を提供することを目的とする。
上記技術課題を解決するために、本考案の技術手段は以下の通りである。
集積回路におけるチップと基板間のフリップチップ型微細実装に用いられるフリップチップ型微細実装機であって、反転機構と、第１の位置決め機構と、第１の搬送機構と、第２の搬送機構と、補正機構と、ダイマウント機構と第２の位置決め機構を含み、前記反転機構は前記第１の位置決め機構の上方に位置し、反転ロボットアーム及び反転モータを含み、前記反転ロボットアームがその端部のチャックを介してチップを吸着し、前記反転モータで駆動され、前記チップを１８０°反転させて、吸着したチップを前記第１の搬送機構に搬送し、前記第１の位置決め機構は位置決めディスク及び前記位置決めディスクの上方に位置する第１の視認機構を含み、前記位置決めディスクには前記反転機構が吸着するチップを収納し、前記第１の視認機構が前記位置決めディスクの上方に位置し、前記位置決めディスクが前記第１の視認機構の検出信号に応じて前記チップを吸着位置に移動させ、前記補正機構は回転テーブルと、前記回転テーブル上に設けられ半田付け用フラックスを収納するための溝と、前記回転テーブルの上方に位置する第２の視認機構とを含み、前記溝に前記第１の搬送機構によって前記位置決めディスクから搬送されるチップを受け、前記第２の視認機構が前記回転テーブルの上方に位置し、前記回転テーブルが前記第２の視認機構の検出信号に応じて前記チップを補正位置に移動させ、前記ダイマウント機構はダイマウントロボットハンドとダイマウントステージとを含み、前記ダイマウントステージに前記第２の搬送機構によって前記補正機構から搬送されるチップを受け、前記ダイマウントロボットハンドがチップを前記基板上に接合させ、前記第２の位置決め機構が前記ダイマウント機台の上方に位置する第３の視認機構を含むことを特徴とするフリップチップ型微細実装機。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記第１の位置決め機構は前記位置決めディスクを回転させる回転ホイールを含み、前記回転ホイールがベルトを介して前記位置決めディスクに伝達接続されてもよい。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記第１の搬送機構は前記第１の位置決め機構と補正機構の間に設けられ、第１のロボットアームと、前記第１のロボットアームの端部に取付けられる第１の吸着ノズルと、前記第１のロボットアームを水平に旋回させる第１のモータとを含んでもよい。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記第２の搬送機構は前記補正機構とダイマウント機構の間に設けられ、第２のロボットアームと、前記第２のロボットアームの端部に取付けられる第２の吸着ノズルと、前記第２のロボットアームを水平に旋回させる第２のモータとを含んでもよい。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記補正位置はＸ方向の第１の次元及びＹ方向の第２の次元に基づき決定されるものであり、前記補正機構は前記回転テーブルを予めに設定される第１の次元及び第２の次元に基づき決定される位置に回転させる第３のモータを含んでもよい。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記溝は＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の変位量を有してもよい。
本考案のフリップチップ型微細実装機の改良として、前記溝の上方に半田付け用フラックスを常時に補充するためのホッパーがさらに配置されてもよい。
従来の技術に比べて、本考案は以下のような有益な効果を有する。本考案のフリップチップ型微細実装機はチップに対する反転・位置決め・補正によって、チップと基板間のフリップ精度を確保するとともに、本考案のフリップチップ型微細実装機は複数のロボットハンドを介してフリップチッププロセスを同期に行い、効率良くフリップチッププロセスを行え、現代化の工業生産のニーズを十分に満たす。
以下、本考案の実施例や従来技術の技術手段を明らかに説明するために、実施例または従来技術を説明するための図面を簡単に説明するが、以下説明する図面はただ本考案の幾つかの実施例に過ぎ、当業者にとって、創造的な労働をせずにこれらの図面に基づき他の図面を得ることは言うまでもない。
本考案のフリップチップ型微細実装機の１つ具体的な実施形態を示す平面図である。 フリップチップ型微細実装機における反転機構の反転場合の状態を示す模式図である。
以下、本考案の実施例中の図面を参照して、本考案の実施例中の技術手段を明らかに全体的に説明するが、説明した実施例はただ本考案の一部の実施例に過ぎ、全ての実施例ではない。当業者は、本考案の実施例に基づき、創造的な労働をせずに得られた他の実施例が全部本実用新案登録請求の範囲に含まれる。
図１に示すように、本考案は集積回路におけるチップと基板間のフリップチップ型微細実装に用いられるフリップチップ型微細実装機を提供する。具体的に、前記フリップチップ型微細実装機は反転機構７と、第１の位置決め機構１と、第１の搬送機構３と、第２の搬送機構４と、補正機構５と、ダイマウント機構６と第２の位置決め機構を含む。
図２に示すように、前記反転機構７はチップのピックアップ及び反転に用いられる。具体的に、前記反転機構７は反転ロボットアーム７１及び反転モータ７２を含み、前記反転ロボットアーム７１がその端部のチャック吸着チップを介して、前記反転モータ９２の駆動によって、前記チップを１８０°反転させ、吸着したチップを前記第１の搬送機構３に搬送させる。
前記第１の位置決め機構１は視認機構で検出された原理に基づきチップを予備位置決めて、位置決めディスク１１及び前記位置決めディスク１１の上方に位置する第１の視認機構１３を含む。
前記位置決めディスク１１は反転した後のチップを受けるために用いられる。具体的に、前記位置決めディスク１１はディスク状の構造を有し、その頂面のテーブルにｘ、ｙ軸方向に沿って位置決められるチップが置かれる。前記第１の視認機構１３は前記位置決めディスク１１の上方に位置する。前記第１の視認機構１３の位置決めによって、前記位置決めディスク１１は前記第１の視認機構１３の位置決め信号に基づき前記チップを吸着位置に移動させる。同時に、前記第１の視認機構１３は、異なる厚さを有するチップの位置決め要求を満たすように、ｚ軸方向に昇降移動することもできる。
更に、前記第１の位置決め機構１は前記位置決めディスク１１を回転させる回転ホイール１２を更に含み、前記回転ホイール１２がベルトを介して前記位置決めディスク１１に伝達接続されることによって、前記位置決めディスク１１上のチップのｘ、ｙ軸方向に沿った位置決めを実現する。
前記第１の搬送機構３は位置決められたチップを前記補正機構５に搬送することに用いられる。１つの実施形態には、前記第１の搬送機構３は前記第１の位置決め機構１と補正機構５の間に配置され、第１のロボットアーム３１と、前記第１のロボットアーム３１の端部に取付けられる第１の吸着ノズルと、前記第１のロボットアーム３１を水平に旋回させる第１のモータ３２とを含む。従って、前記第１のモータ３２の駆動によって、前記第１のロボットアーム３１はその上の第１の吸着ノズルを吸着位置のチップの上方に移動させ、負圧作用でチップを吸着し、さらに前記第１のロボットアーム３１が回転することに吸着したチップを前記補正機構５上に搬送し補正する。
前記補正機構５はチップを補正し、回転テーブル５１と、前記回転テーブル上の半田付け用フラックスを収納する溝と、前記回転テーブル５１の上方に位置する第２の視認機構５３と、第３のモータ５２を含む。同時に、前記溝に前記第１の搬送機構３によって前記位置決めディスク１１から搬送されるチップを受け、このようにしてチップ上に半田付け用フラックスを付着させ、以降のフリップための準備をする。このように、チップの補正と半田付け用フラックスの付着を同期に行い、生産加工の効率を更に向上させる。
具体的に、前記溝は＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の変位量を有する。このようにして、搬送されたチップを受け、第２の搬送機構４によってチップを次の工程へ搬送することに寄与する。前記溝の上方に半田付け用フラックスを常時に補充するためのホッパーが配置され、該ホッパーは溝中の半田付け用フラックスの液面位置を安定に保持し、半田付け用フラックスのチップへの付着に寄与する。
前記第２の視認機構５３は前記回転テーブル５１の上方に位置する。前記第２の視認機構５３の位置決めによって、前記回転テーブル５１は前記第２の視認機構５３の位置決め信号に応じて前記チップを補正位置に移動させる。その内に、前記補正位置の空間次元はＸ方向の第１の次元及びＹ方向の第２の次元によって決定される。従って、補正する場合に、前記第３のモータ５２は前記回転テーブル５１を予めに設定される第１の次元及び第２の次元によって決定される位置に回転させる。同時に、前記第２の視認機構５３は、異なる厚さを有するチップの位置決め要求を満たすように、ｚ軸方向に昇降移動することもできる。
前記第２の搬送機構４は補正した後のチップを前記ダイマウント機構６へ搬送することに用いられる。従って、本考案は、フリップチッププロセスのピックアップ、反転、１次転移、補正、半田付け用フラックスの付着、２次転移、反転機構７、第１の搬送機構３、第２の搬送機構４、補正機構５、ダイマウント機構６の貼着を同期に動作させることで、フリップチップの効率を顕著に向上させる。同時に、前記第１の搬送機構３、第２の搬送機構４及び反転機構７の旋回中心はチップの搬送要求を確保するように同一の直線上に位置する。
１つの実施形態において、前記第２の搬送機構４は前記補正機構５とダイマウント機構６の間に設けられ、第２のロボットアーム４１と、前記第２のロボットアーム４１の端部に取付けられる第２の吸着ノズルと、前記第２のロボットアーム４１を水平に旋回させる第２のモータ４２を含む。従って、前記第２のモータ４２の駆動によって、前記第２のロボットアーム４１はその上の第２の吸着ノズルを補正位置にあるチップの上方に移動させ、負圧作用でチップを吸着し、さらに前記第２のロボットアーム４１が回転することによって吸着したチップを前記ダイマウント機構６上に置かれ基板とのダイマウントを行う。前記第１の搬送機構３と第２の搬送機構４は同時に連続して動作することができ、ダイマウントの効率を向上させる。
前記ダイマウント機構６は基板とチップの間の接合を実現することに用いられ、ダイマウントロボットハンド及びダイマウントステージを含む。その内に、前記ダイマウントステージ６１は前記第２の搬送機構４によって前記補正機構５から搬送されたチップを受け、前記ダイマウントロボットハンドはチップを前記基板上にフリップ接合させる。また、前記ダイマウントステージ６１上に若干の吸気穴が設けられ、このようにして基板を前記ダイマウントステージ６１上に強固に付着させることができる。
また、前記第２の位置決め機構は、前記ダイマウント機台６１の上方に位置する第３の視認機構８を含む。従って、前記ダイマウント機構６は、ダイマウントの要求を満たすように、前記第３の視認機構８の検出結果に応じてダイマウントのチップ及び基板のｘ、ｙ軸方向に沿った位置を調整することができる。
以上のように、本考案のフリップチップ型微細実装機はチップに対する反転・位置決め・補正によって、チップと基板間のフリップ精度を確保するとともに、本考案のフリップチップ型微細実装機は複数のロボットハンドを介してフリップチッププロセスを同期に行い、効率良くフリップチッププロセスを行え、現代化の工業生産のニーズを十分に満たす。
当業者にとっては、本考案は上記の例示的な実施例の説明に限定されるものではなく、本考案の精神や基本特徴を逸脱しない限り、他の具体的な形態で本考案を実施することもできる。そこで、全ての実施例は例示的なもので、制限するものではなく、本考案の範囲は上記説明でなく、実用新案請求の範囲で示され、実用新案請求の範囲と均等な意味や範囲での変形は全て本考案に含まれる。実用新案登録請求の範囲の何れの符号によって係る請求項を限定することができないことを留意すべきである。
また、以上の実施形態によって本明細書を説明したが、それぞれの実施形態は１つ独立の技術手段しか含まないことを意味せず、明細書では明らかに説明するためにこのような方式を採用したが、当業者にとって、全体的に明細書を解釈し、各実施例中の技術手段を適当に組み合わせて当業者が理解できる他の形態で実施することが明らかである。

Claims (7)

  1. 集積回路におけるチップと基板間のフリップチップ型微細実装に用いられるフリップチップ型微細実装機であって、
    反転機構と、第１の位置決め機構と、第１の搬送機構と、第２の搬送機構と、補正機構と、ダイマウント機構と第２の位置決め機構を含み、
    前記反転機構は前記第１の位置決め機構の上方に位置し、反転ロボットアーム及び反転モータを含み、前記反転ロボットアームがその端部のチャックを介してチップを吸着し、前記反転モータで駆動され、前記チップを１８０°反転させて、吸着したチップを前記第１の搬送機構に搬送し、
    前記第１の位置決め機構は位置決めディスク及び前記位置決めディスクの上方に位置する第１の視認機構を含み、前記位置決めディスクには前記反転機構が吸着するチップを収納し、前記第１の視認機構が前記位置決めディスクの上方に位置し、前記位置決めディスクが前記第１の視認機構の検出信号に応じて前記チップを吸着位置に移動させ、
    前記補正機構は回転テーブルと、前記回転テーブル上に設けられ半田付け用フラックスを収納するための溝と、前記回転テーブルの上方に位置する第２の視認機構とを含み、前記溝に前記第１の搬送機構によって前記位置決めディスクから搬送されるチップを受け、前記第２の視認機構が前記回転テーブルの上方に位置し、前記回転テーブルが前記第２の視認機構の検出信号に応じて前記チップを補正位置に移動させ、
    前記ダイマウント機構はダイマウントロボットハンドとダイマウントステージとを含み、前記ダイマウントステージに前記第２の搬送機構によって前記補正機構から搬送されるチップを受け、前記ダイマウントロボットハンドがチップを前記基板上に接合させ、前記第２の位置決め機構が前記ダイマウント機台の上方に位置する第３の視認機構を含むことを特徴とするフリップチップ型微細実装機。
  2. 前記第１の位置決め機構は前記位置決めディスクを回転させる回転ホイールを含み、前記回転ホイールがベルトを介して前記位置決めディスクに伝達接続されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
  3. 前記第１の搬送機構は前記第１の位置決め機構と補正機構の間に設けられ、第１のロボットアームと、前記第１のロボットアームの端部に取付けられる第１の吸着ノズルと、前記第１のロボットアームを水平に旋回させる第１のモータとを含むことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
  4. 前記第２の搬送機構は前記補正機構とダイマウント機構の間に設けられ、第２のロボットアームと、前記第２のロボットアームの端部に取付けられる第２の吸着ノズルと、前記第２のロボットアームを水平に旋回させる第２のモータとを含むことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
  5. 前記補正位置はＸ方向の第１の次元及びＹ方向の第２の次元に基づき決定されるものであり、前記補正機構は前記回転テーブルを予めに設定される第１の次元及び第２の次元に基づき決定される位置に回転させる第３のモータを含むことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
  6. 前記溝は＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の変位量を有することを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
  7. 前記溝の上方に半田付け用フラックスを常時に補充するためのホッパーがさらに配置されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型微細実装機。
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